豚草甲虫繁殖和维持自己的食物真菌
Ambrosiabeetles实践活跃农业:树皮甲虫物种在其巢穴中繁殖和培养食用真菌,并确保所谓的杂草真菌传播较少。弗莱堡的生物学家JaninaDiehl首次通过实验证明了这一点。她是弗莱堡大学森林昆虫学和森林保护教授PeterBiedermann教授的博士生。
Diehl检查了果树针孔螟(Xyleborinussaxesenii)的实验室真菌园,该螟属于仙人掌甲虫,在许多原生公园和老树花园中都有发现。她发现甲虫正在积极影响其真菌园的组成。研究结果刚刚发表在英国皇家学会学报B上。
木质隧道中的真菌涂层
Ambrosia甲虫以特殊的真菌涂层为食,这种涂层生长在它们钻入旧木头的隧道中。对于早期的博物学家来说,这些覆盖物就像神圣的珍宝,这就是甲虫得名的原因。由于它们的社交和卫生行为,长期以来人们一直认为它们会积极照顾自己的真菌,但到目前为止,这种农业能力仅在一些白蚁和切叶蚁中得到证明。
菌园遗传分析
Diehl现在也成功地为仙食甲虫做到了这一点:在实验室里,她让小蛀虫的母甲虫与后代筑巢,在其中形成了典型的真菌花园。然后,她将养育个体从一些巢穴中移出,并将它们留在其他巢穴中。40天后对真菌园细菌和真菌群落的遗传分析表明,甲虫的存在极大地改变了真菌群落。
“你可能预计甲虫巢中的食用真菌会减少,因为它们被吃掉了,但事实上,情况恰恰相反;这里的真菌成分明显转向了食用真菌,”迪尔说。另一方面,在没有培育甲虫的巢穴中,杂草真菌的比例明显更高。细菌的组成也不同。
甲虫可能使用形成抗生素的细菌
Biedermann补充说:“这些结果支持在仙鹤草甲虫中存在活跃的农业,尽管控制真菌群落的确切机制需要进一步研究。”他说有证据表明甲虫使用产生抗生素物质的特定细菌。这些反过来又可以抑制杂草真菌的生长。
社会行为可能也起着重要作用。巢中的整个甲虫群,包括幼虫,一起工作来照顾真菌。这在甲虫和真菌之间创造了一种密切的共生关系:“每种天竺葵物种都有自己的食用真菌。没有另一个,两者都无法生存。”
6000万年的经验
与经济相关的树皮甲虫,如云杉树皮甲虫(IpsTypgraphus)也与真菌有类似的共生关系,了解它们可以帮助未来更好地控制甲虫。Biedermann说,进一步研究豚草甲虫究竟如何抑制杂草真菌的生长,也可以为人类农业提供有价值的见解,因为人类农业正在与抗药性作斗争。
“看到大自然6000万年来一直在这样做,我们感到非常兴奋。据推测,我们人类仍然可以从这些机制中学到一些东西。”
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